Как наземные станции ATC radar/ADS-B не путаются с сигналами, отправленными с нескольких самолетов?

Вопросы / ответыКак наземные станции ATC radar/ADS-B не путаются с сигналами, отправленными с нескольких самолетов?
0 +1 -1
flyman Админ. спросил 2 недели назад

Я понимаю, что радар посылает сигнал опроса 1030 МГц самолету, а трансподер самолета отвечает с использованием 1090 МГц. Когда дело доходит до режима S squitter, передачи являются незапрашиваемыми (не требует опроса). Учитывая, что воздушное пространство является густонаселенным, было бы несколько самолетов, передающих данные по 1090 МГц на радар. Не будут ли эти сигналы мешать друг другу и стать огромным беспорядком на стороне радара? (Аналогичен случай ADS-B, где данные будут непрерывно транслироваться между самолетами-самолетами, самолетами-УВД и наоборот на расширенном Сквиттере 1090 МГц, как предотвращается смешивание сигналов друг с другом?)
Также как передается передатчик сигнала запроса от УВД самолету (а также обратно)? Используется ли здесь частотная модуляция? Какова пропускная способность канала 1090 МГц? Есть ли у него боковые полосы?

flyman Админ. ответил 2 недели назад

Антенна приемоответчика больше как основная тарелка радиолокатора и сильно дирекционна. Это действительно запутаться, если две цели сливаются (независимо от высоты). Режим S по-прежнему опрашивается, только ADS-B делает автономные трансляции, и я не уверен, как это работает. Я полагаю, что это какая-то схема множественного доступа, как и с сотовыми телефонами.

flyman Админ. ответил 2 недели назад

Согласно en.wikipedia.org/wiki/Secondary_surveillance_radar кажется, что имеет режим S скорость 1 МБ/с (каждый бит занимает 1μs).

flyman Админ. ответил 2 недели назад

@falstro нет фантазии схемы множественного доступа в 1090ES ADS-B. Он просто отправляет сообщение достаточно часто, так что это будет попадаться. Положение 2x в секунду, скорость 2x в секунду.

flyman Админ. ответил 2 недели назад

@Ян Худец говорят, что есть 100 самолетов в радиусе 100 миль (ADS-B может похвастаться большей точностью, что позволит самолетам летать ближе). Все эти 100 самолетов будут посылать ADS-B каждую секунду. Если, по крайней мере, 2 самолета передают данные с одинаковыми временными интервалами, то не будет ли невозможен надлежащий прием? Используется ли какая-либо форма мультиплексирования с временным разделением в 1090 ES (или в 978 UAT?). Обратите внимание, что изначально ADS-B должен был использовать режим VDL 4, который использовал STDMA (самоорганизованный множественный доступ с разделением времени). Определенно что-то будет использоваться и здесь

flyman Админ. ответил 2 недели назад

Очень похожий сценарий: как башня сотового телефона не запутаться, когда многие люди используют клетки в то же время?

1 ответ
0 +1 -1
flyman Админ. ответил 2 недели назад

Класс радаров УВД, о котором вы говорите, является вторичным радаром.

Вторичный радиолокатор работает путем передавать сигнал запроса на 1030 MHz к которому приемоответчик отвечает на 1090MHz. Существует несколько способов допроса. Для гражданского УВД важны режимы A, C и S.

Сигнал восходящей линии связи (опрос) представляет собой простое импульсное кодирование (режим A/C) или дифференциальную фазовую модуляцию (режим S / TCAS) на частоте 1030 МГц.

Сигнал нисходящей линии связи (ответы, нежелательные сквитеры) представляет собой простое импульсное кодирование (режим A / C) или импульсную позиционную модуляцию (режим S / TCAS / ADS-B)

Первоначально был доступен только режим A & C. Режим A и режим C не адресованы; каждый транспондер, получающий запрос режима A или режима C, ответит*. Это вызывает две проблемы, искажения и фрукты .

Искажение вызвано перекрытием ответов от нескольких транспондеров. Транспондер отвечает на 1090 МГц в течение ряда импульсов. Для режима A & C существует не более 12 импульсов между набором импульсов кадрирования. Когда несколько самолетов отвечают на один и тот же запрос, эти импульсы смешиваются, и становится трудно выяснить, какой транспондер отправил какой импульс. Это приводит к ложным высотам или ложным кодам.

Фрукты (ложные ответы, несинхронизированные с передачей запросчика) вызваны ответами, которые вызваны другими радарами. Когда несколько радаров работают в районе, транспондеры могут быть очень заняты, и радар легко ввести в заблуждение ответом на другой радар. В дополнение к неправильному времени (дальности), ответ может быть режимом A (squawk code), в то время как радар опрашивает режим C (высота). Невозможно увидеть, какой ответ (A или C) был отправлен.

Для преодоления этих проблем режима A / C был введен режим S. Режим S сильно отличается от режима A/C и требует более сложного радара и транспондера.

  • Большинство запросов режима S адресуются; запрос содержит уникальный 24-битный адрес самолета, который он опрашивает. Это уменьшает вероятность искажения, так как другие самолеты не будут отвечать

  • Безадресные запросы режима S будут запрашивать ответы, которые содержат адрес запросчика (радара). Это предотвращает фрукты, так как радар может проверить, что ответ правильно адресован.

  • В отличие от режима A/C, который не имеет никакой проверки ошибок, ответ режима S содержит 24-битный проверочный код CRC.

  • Ответы Mode S Altitude и identity (squawk) имеют свой собственный идентификатор, поэтому их можно отличить.

  • Радары режима S могут работать в кластерах и координировать между собой, кто опрашивает, какой самолет в это время. Это дополнительно снижает нагрузку на сообщение и вероятность искажения / фруктов.

Несмотря на все улучшения, радары режима S по-прежнему получают искаженные сообщения и фрукты, но гораздо лучше оснащены, чтобы справиться с этим, чем радар режима A/C из-за адресации и проверки CRC.

Поскольку TCAS работает на той же частоте, что и вторичный радар, радары также иногда получают сообщения TCAS. Но поскольку они имеют другой формат нисходящей линии связи (DF 0, DF 16), они игнорируются. То же самое относится и к ADS-B (DF 17 / 18)

Искажение остается проблемой. Современные радиолокаторы Mode S относительно устойчивы к искажениям из-за их узкой ширины луча и передовых процессоров размагничивания. Но другие системы как TCAS, ADS-B внутри и системы Multilateration обширного района с их всенаправленными антеннами получают перекрывая сообщения довольно часто. Но когда уровень сигнала сообщений отличается, сообщения часто могут быть распутаны с помощью современных цифровых процессоров сигналов.

В режиме S (& TCAS) ответ может быть коротким (56 бит) или длинным (112 бит). Сообщения ADS-B имеют длину 112 бит. Каждый бит принимает 1μs, и преамбула которая принимает 8μs. Так сообщение принимает или 64μs или 120μs.

Каждая секунда, приемоответчик режима S посылает 1 незапрошенный короткий squitter, и по большей мере 6,2 длинних squitters когда ADS-B оборудовало.


*Чтобы уменьшить количество ответов режима A/C, радиолокаторы режима S будут включать дополнительный импульс при опросе в режиме A или C, так что способные к режиму s транспондеры не будут отвечать на эти запросы A / C.

flyman Админ. ответил 2 недели назад

Я согласен с вами в отношении режима S. 24-битный адрес ИКАО используется для выборочного таргетирования воздушных судов. Допустим, радар посылает запрос режима S самолету. Но одновременно радар в аэропорту будет постоянно принимать сквиттеры с самолетов, находящихся на расстоянии до 100 миль, верно? Так что эти сквиттеры не будут путаться с ответом режима S? Также как насчет случая ADS-B 1090 ES, где сигналы будут отправляться со всех самолетов и между ними на тех же 1090 МГц каждую секунду? Разве это не приведет к путанице? Как же тогда может быть надлежащий прием?

flyman Админ. ответил 2 недели назад

Как насчет ADS-B IN и ADS-B для каждого самолета? Опять же, оба используют одни и те же 1090 МГц, что только увеличивает вероятность коллизий сообщений.

flyman Админ. ответил 2 недели назад

@Clive ширина луча радара режима S довольно узкая. Он не получает сквиттеры от самолетов все время. Он будет получать сквиттеры только от тех самолетов, которые находятся в Луче, и они находятся в луче радара только на короткое время. Вероятность перекрытия сообщений внутри луча не так высока. Во-вторых, если уровень сигнала сообщений отличается примерно на 3 дБ, то обычно нет проблем с дегарблированием перекрывающихся ответов.

flyman Админ. ответил 2 недели назад

@Clive первоначально ADS-B вне увеличивает вероятность столкновения сообщения, оно добавляет Самое большее 6,2 сообщения 120μs в секунду к занятию частоты для каждого воздушных судн. ADS-B в не будет добавлять сообщения, это только прослушивание. В долгосрочной перспективе ADS-B OUT / IN уменьшит потребность в опросах TCAS, поскольку гибридные решения ACAS частично будут использовать ADS-B для обнаружения конфликтов. В настоящее время большая часть частотного занятия вызвана TCAS, поэтому эффект nett будет уменьшенной вероятностью перекрытия сообщений.

flyman Админ. ответил 2 недели назад

Приемники ADS-B имеют в целом антенны, которые охватывают 360 градусов. Они имеют гораздо большее изменение приема перекрывающихся сообщений. Но пока разница в силе сигнала между перекрывающимися сообщениями составляет более 3 дБ, их обычно можно распутать. Если нет, то сообщение просто потеряется, что не является проблемой, будет еще один достаточно скоро. Радар терминальной зоны будет вращаться раз в 5 секунд. ADS-B передает позицию 10 раз за этот период. Чтобы иметь радар, как скорость обновления от ADS-B, вы можете потерять около 90% сообщений.